2021 Fiscal Year Annual Research Report
The neural mechanism of the pain elements that produce " dazzling" sensations
| Project/Area Number |
18K06884
|
|---|
| Research Institution | National Defense Medical College |
|---|
Principal Investigator |
田代 晃正 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 生理学, 助教 (60598118)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
太田 宏之 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 薬理学, 講師 (20535190)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
|
| Keywords | 羞明 / メラノプシン / 三叉神経 / 副交感神経反射 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
強い光刺激は「明るい」だけではなく「眩しい(まぶしい)」という不快感をもたらす。我々はこの不快感が三叉神経系の侵害受容機構の活性化、つまり「眩しさ=明るさ+痛み」であるという仮説を提唱したい。また、桿体・錐体細胞が障害されていても、眩しさを感じるという報告もあり、第三の視細胞(メラノプシ ン発現網膜神経細胞)と眩しさの関わりも強く示唆されている。一方強い光刺激は副交感神経反射を引き起こし、眼球内の血管を拡張させる。この血管の動きが侵害刺激となり、痛覚を 受容する三叉神経系が興奮、上位中枢へ情報が上がり不快感として認知される。
メラノプシン細胞からの信号は、頭痛をはじ めとする侵害受容機構への関与も示唆されており、メラノプシン細胞の興奮が、頭痛やphotophobiaを発生させる三叉神経-副交感神経回路の活性のスイッチに なると予測される。また、メラノプシン細胞はいわゆるブルーライト(波長460-480nm)で「オン」となることも報告されている。
当該年度は、当初の予定通り、青色光及び赤色光刺激によるVcニューロンを記録し、その反応特性の違いを見出すことができた。三叉神経脊髄路核尾側亜核（Vc）から、in vivo 単一細胞外記録法も用い、角膜 に受容野を持つ侵害受容ニューロン（角膜ニューロン）を記録、異なる波長の光刺激 (青色：波長455nm; 10000lux、 赤色：波長643nm; 10000lux)を行い、反応特性を解析した。その結果、角膜ニューロンのうち63％のニューロンが青色光のみに反応、18％のニューロンが青色及び赤色光に反応した。また、青色光への角膜ニューロンの反応は、赤色刺激に比べ反応時間が長く、反応も大きいことが明らかとなった。これらの結果より、光刺激に対する三叉神経-自律神経回路の興奮にはメラノプシン細胞を直接興奮させる青色光が重要であることが示唆された。
|
